河南省開封高中2024年物理高二上期末達(dá)標(biāo)測試試題含解析

河南省開封高中2024年物理高二上期末達(dá)標(biāo)測試試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（）A. B.C. D.2、如圖甲所示，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化曲線如圖乙所示，若外接電阻R=70Ω，線圈電阻r=10Ω，則下列說法正確的是A.線圈的角速度為100rad/sB.0.01s末穿過線圈的磁通量最大C.通過線圈的最大電流為1.25AD.電壓表的示數(shù)為87.5V3、某交流發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)變化規(guī)律為e=Emsinωt，如果將此發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速提高一倍，線圈的匝數(shù)同時(shí)增加一倍，其它條件不變，則電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律為（）A.B.C.D.4、如圖所示，先后以速度v0和2v0把同一正方形閉合線圈勻速拉入有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域的過程中，則在先后兩種情況下（）A.線圈中的感應(yīng)電流之比為I1：I2=2：1B.線圈所受到的安培力之比為F1：F2=1：4C.線圈產(chǎn)生的焦耳熱之比為Q1：Q2=1：4D.通過線圈截面電荷量之比為q1：q2=1：15、關(guān)于物理學(xué)史，下列說法中不正確的是()A.庫侖總結(jié)出了真空中的兩靜止點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律B.安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)C.英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子D.美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器6、下圖是某一點(diǎn)電荷的電場線分布圖，下列表述正確的是()A.a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)B.該點(diǎn)電荷帶正電C.a點(diǎn)和b點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向相同D.a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖為一種質(zhì)譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成，若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內(nèi)均勻輻射電場在中心線處的電場強(qiáng)度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經(jīng)加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器，最終打到膠片上的Q點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，下列說法中正確的是A極板M比極板N電勢(shì)低B.加速電場的電壓C.直徑D.若一群粒子從靜止開始經(jīng)過上述過程都落在膠片上同一點(diǎn)，則該群粒子具有相同的比荷8、如圖所示，有一半圓弧光滑軌道，半徑為R，在與圓心等高的位置靜止放置一個(gè)帶正電的小球A，其質(zhì)量為m，MN之間有一個(gè)方向水平向左的勻強(qiáng)電場，讓小球A自由滾下進(jìn)入勻強(qiáng)電場區(qū)域，水平面也是光滑的，下列說法正確的是()A.小球一定能穿過MN區(qū)域繼續(xù)運(yùn)動(dòng)B.如果小球沒有穿過MN區(qū)域，小球一定能回到出發(fā)點(diǎn)C.如果小球恰好能夠穿過MN區(qū)域，電場力做的功為-mgRD.如果小球沒有穿過MN區(qū)域，只要電場強(qiáng)度足夠大，小球可以到達(dá)P點(diǎn)，且到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度大于等于9、一矩形金屬線圈共10匝，在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生交變電流的電動(dòng)勢(shì)為e＝220sin（100πt）V，對(duì)于這個(gè)交變電流的說法正確的是（）A.此交變電流的頻率為50HzB.此交變電流電動(dòng)勢(shì)有效值為220VC.t＝0時(shí)，線圈平面與中性面重合，此時(shí)磁通量最大D.耐壓為230V的電容器能夠在該交變電路中使用10、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域．如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會(huì)形成電壓U．下列說法中正確的有A.電壓U僅與材料有關(guān)B.電壓U與電流I有關(guān)C.若元件的載流子是自由電子，則C側(cè)面電勢(shì)低于D側(cè)面電勢(shì)D.若元件的載流子是正粒子，則C側(cè)面電勢(shì)低于D側(cè)面電勢(shì)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如下圖所示，某同學(xué)用多用電表歐姆檔測量一個(gè)電阻阻值的示數(shù)和檔位情況，則這個(gè)電阻的阻值約為_____Ω，為了測量得更精確些，該同學(xué)進(jìn)行了第二次測量，請(qǐng)選擇下面列出的有關(guān)步驟，并按先后順序?qū)懗觯篲____________A．將兩表筆短接，電阻調(diào)零；B．將兩表筆分別跟被測電阻兩端接觸，觀察指針位置，記下電阻值；C．將面板上的旋鈕旋至×10檔；D．將面板上的旋鈕旋至×1k檔；12．（12分）兩條平行且足夠長的金屬導(dǎo)軌置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，B的方向垂直導(dǎo)軌平面。兩導(dǎo)軌間距為L，左端接一電阻R，其余電阻不計(jì)。長為2L的導(dǎo)體棒ab如圖所示放置，開始時(shí)ab棒不導(dǎo)軌垂直，在ab棒繞a點(diǎn)緊貼導(dǎo)軌以角速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°的過程中，通過電阻R的電流方向?yàn)開________（填“由上到下”或者“由下到上”）；電動(dòng)勢(shì)的最大值為_________；通過電阻R的電荷量是_________。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解題分析】要知道環(huán)形電流的方向首先要知道地磁場的分布情況：地磁的南極在地理北極的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根據(jù)安培定則四指彎曲的方向是電流流動(dòng)的方向從而判定環(huán)形電流的方向【題目詳解】地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時(shí)右手的拇指必需指向南方；而根據(jù)安培定則：拇指與四指垂直，而四指彎曲的方向就是電流流動(dòng)的方向，故四指的方向應(yīng)該向西．故B正確【題目點(diǎn)撥】主要考查安培定則和地磁場分布，掌握安培定則和地磁場的分布情況是解決此題的關(guān)鍵所在．另外要掌握此類題目一定要樂于伸手判定2、C【解題分析】A．由圖乙知，交流電的周期，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．故A項(xiàng)錯(cuò)誤B．由圖乙知，0.01s末線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，則0.01s末線圈平面與磁場平行，線圈的磁通量為0．故B項(xiàng)錯(cuò)誤C．由圖乙知，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值，則線圈的最大電流．故C項(xiàng)正確D．線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值，電壓表的示數(shù)．故D項(xiàng)錯(cuò)誤3、B【解題分析】交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)最大值表達(dá)式Em=NBSω，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速提高一倍，線圈匝數(shù)同時(shí)也提高一倍，電動(dòng)勢(shì)最大值表達(dá)式為：Em′=2NBS2ω=4NBSω=4Em，角速度為：ω′=2ω，則其電動(dòng)勢(shì)變?yōu)椋篹=4Emsin2ωt．故選B4、D【解題分析】A．正方形線框邊長為，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：可知前后兩次進(jìn)入磁場中電動(dòng)勢(shì)之比：根據(jù)閉合電路歐姆定律：可知前后兩次進(jìn)入磁場中的電流之比：A錯(cuò)誤；B．根據(jù)安培力的表達(dá)式：可知：B錯(cuò)誤；C．線圈勻速進(jìn)入磁場，所用時(shí)間：可知時(shí)間之比：線框電阻，根據(jù)焦耳定律：可知焦耳熱之比：C錯(cuò)誤；D．根據(jù)純電阻電路中電荷量的表達(dá)式：可知通過線圈橫截面積的電荷量相等，D正確。故選D。5、B【解題分析】庫侖總結(jié)出了真空中的兩靜止點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律，選項(xiàng)A正確；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；英國物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，選項(xiàng)C正確；美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，選項(xiàng)D正確；此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選B.6、D【解題分析】A．根據(jù)電場線與等勢(shì)線垂直，在b點(diǎn)所在電場線上找到與a點(diǎn)電勢(shì)相等的，依據(jù)沿電場線電勢(shì)降低，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．電場線直線點(diǎn)電荷，所以該點(diǎn)電荷帶負(fù)電，故B錯(cuò)誤；C．由題圖可看出a點(diǎn)和b點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向不相同，故C錯(cuò)誤；D．電場線越密的地方電場強(qiáng)度越大，a點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場強(qiáng)度，故D正確。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解題分析】粒子經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入靜電分析器在電場力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，因此由電場力指向圓心可知粒子帶正電，因此加速電場的場強(qiáng)方向由M指向N，所以M極板的電勢(shì)高，故A錯(cuò)誤；在加速電場由動(dòng)能定理由，在分析器內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，因此由，聯(lián)立可得，故B錯(cuò)誤；粒子進(jìn)入磁場后再洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由，可得，故C正確，通過C可以看出直徑和粒子的比荷有關(guān)，因此通過膠片同一點(diǎn)的粒子比荷相同，故D正確8、BC【解題分析】A．由于電場強(qiáng)度的大小不知，小球可能能穿過MN區(qū)域，也可能不能穿過MN區(qū)域，故A錯(cuò)誤；B．如果小球不能穿過MN區(qū)域，小球在運(yùn)動(dòng)的過程中，無能量損失，一定能回到出發(fā)點(diǎn)，故B正確；C．如果小球恰好能夠穿過MN區(qū)域，根據(jù)動(dòng)能定理有：可得電場力做的功為-mgR，故C正確；D．如果小球不能穿過MN區(qū)域，根據(jù)能量守恒可知小球只能夠回到出發(fā)點(diǎn)，無法運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，故D錯(cuò)誤故選BC。9、ABC【解題分析】A．根據(jù)可知，該交流電的頻率為，選項(xiàng)A正確；B．該交流電的最大值為，有效值為，選項(xiàng)B正確；C．t=0時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為零，此時(shí)線圈處在中性面上，磁通量最大，選項(xiàng)C正確；D．230V小于該交流電的最大值為，所以耐壓為230V的電容器不能在該交變電路中使用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選ABC。10、BC【解題分析】AB.根據(jù)CD間存在電勢(shì)差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，則有：又：則有：n由材料決定，故UCD與材料有關(guān)；UCD還與厚度c成反比，與寬b無關(guān)，同時(shí)還與磁場B與電流I有關(guān)，故A錯(cuò)誤，B正確C.若霍爾元件的載流子是自由電子，根據(jù)左手定則，電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶負(fù)電，D表面帶正電，所以C表面的電勢(shì)于低D側(cè)面電勢(shì)，故C正確D.若霍爾元件的載流子是正粒子，根據(jù)左手定則，正粒子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶正電，D表面帶負(fù)電，所以C表面的電勢(shì)高于D側(cè)面電勢(shì)，故D錯(cuò)誤三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.200.0或2.0×102②.CAB【解題分析】歐姆表指針示數(shù)與倍率的乘積是歐姆表示數(shù)；如果歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度太大，則歐姆表擋位太大，為準(zhǔn)確測量電阻，應(yīng)換用小擋，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，最后測電阻【題目詳解】由圖所示可知，歐姆表示數(shù)為2×100Ω=200.0Ω；歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度很大，所選擋位太大，為準(zhǔn)確測量，應(yīng)換×10擋，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零，最后再測電阻，因此實(shí)驗(yàn)步驟為C、A、B【題目點(diǎn)撥】應(yīng)用歐姆表測電阻時(shí)，要選擇合適的擋位，使指針指在刻度盤的中央附近．歐姆表換擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零12、①.由上到下②.③.【解題分析】[1][2]．由右手定則可知，通過電阻R的電流方向?yàn)橛缮系较?；電?dòng)勢(shì)的最大值為；[3]．第一階段：平均電動(dòng)勢(shì)通過R的電荷量第二階段ab棒脫離導(dǎo)軌后，電路中沒有電流．所以總電量：四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解題分析】（1）當(dāng)R0=1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【題目詳解】（1）當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安培力方向水平向右；由平衡條件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時(shí)安培力的方向沿斜面向上，大小不變；根據(jù)牛頓第二定律可得：BI